obróbka ubytkowa wykład - po 6.pdf - Ou - Obróbka ubytkowa - MarWag987

Zakres programowy przedmiotu

OBRÓBKA UBYTKOWA

MiBM Sem. VI

J. KOSMOL (p. 464)

• Niekonwencjonalne metody obróbki ubytkowej

• Wiadomo ci wst!pne i poj!cia podstawowe z zakresu obróbki skrawaniem

• Podstawowe sposoby obróbki skrawaniem

• Narz!dzia - geometria ostrza

• Materia"y narz!dziowe

• Proces skrawania - tworzenie si! wióra

• Si"y skrawania

• Ciep"o w procesie skrawania

• Zu#ycie i trwa"o $ ostrza

• Skrawno $ i skrawalno $

• Dobór parametrów skrawania

• Drgania w procesie skrawania

Literatura

• J. Kosmol i inni. Techniki wytwarzania. Obróbka wiórowa i cierna.

Wydawnictwo Politechniki !l"skiej, Gliwice, 2002r

• K. Jemielniak. Obróbka skrawaniem. Oficyna wydawnicza Politechniki

Warszawskiej, Warszawa 1998r

• W. Grzesik. Podstawy skrawania materia#ów metalowych. WNT Warszawa

1998r

• J. Kaczmarek. Podstawy obróbki wiórowej, ciernej i erozyjnej. WNT

Warszawa 1987r

• J. Dmochowski, A. Uzarowicz. Obróbka skrawaniem i obrabiarki. PWN

Warszawa 1980r

• M.. Wysiecki. Nowoczesne materia#y narz$dziowe. WNT Warszawa 1997r

• L. Przybylski. Strategia doboru warunków skrawania nowoczesnymi

narz$dziami. Politechnika Krakowska, Kraków, 1999r

• A. Ruszaj. Niekonwencjonalne metody wytwarzania elementów maszyn i

narz$dzi. IOS Kraków, 1999r

Zalety obróbki ubytkowej

Definicja obróbki ubytkowej

• Nale%y do najdok#adniejszych, gdzie

tolerancje wykonania s" poni%ej 1 um.

• Nale%" do najkorzystniejszych pod k"tem

jako ci (chropowato ci) powierzchni

obrobionej (chropowato & poni%ej 0,1 um),

• Umo%liwiaj" kszta#towanie materia#ów

zarówno bardzo twardych jak i mi$kkich

To taki sposób nadawania kszta#tów i wymiarów

przedmiotu, w wyniku którego usuni$ty zostaje

nadmiar materia#u w postaci tzw naddatku.

Istniej" tak%e inne metody kszta#towania

przedmiotu bez zmiany obj$to ci materia#u

przedmiotu, np. metody obróbki plastycznej,

które nie zaliczaj" si$ do obróbki ubytkowej.

Niekonwencjonalne metody przez usuwanie

materia"u:

Podzia" metod obróbki ubytkowej

• Obróbka elektroerozyjna

• Obróbka elektrochemiczna

• Obróbka strumieniowa metodami

erozyjnymi

Istniej" tak%e „kombinacje” w/w metod, które

nazywane s" hybrydowymi, np. obróbka

elektrochemiczno-elektroerozyjna

• Konwencjonalne, w dalszym ci"gu

nazywane obróbka wiórow" i ciern"

• Niekonwencjonalne

Do niekonwencjonalnych zalicza si!:

• Kszta#towanie przez usuwanie materia#u

• Kszta#towanie przez dodawanie materia#u

Definicje niektórych poj!$

Niekonwencjonalne metody przez

dodawanie materia"u

• Erozja materia#u – usuwanie zewn$trznych warstw

materia#ów w formie atomów, drobnych

odprysków oraz wykrusze' na wskutek dzia#ania

ró%nego rodzaju energii (wy#adowa'

elektrycznych, strumienia jonów, fotonów, cieczy)

• Erozja elektryczna – je%eli energia

skoncentrowana jest w postaci strumienia plazmy,

wytworzonej w kanale wy#adowania

elektrycznego

• Szybkie wytwarzanie prototypów – Rapid

Prototyping (RP)

• Szybkie wytwarzanie narz$dzi – Rapid

Tooling (RT)

Definicje niektórych poj!$

• Rapid Prototyping – kszta#towanie przez dodawanie

materia#u (warstw) w oparciu o jego model komputerowy

(CAD) z wykorzystaniem m.in.. Zjawisk zwi"zanych z

oddzia#ywaniem strumienia laserowego na polimery,

proszki materia#ów, itp. W wyniku otrzymujemy kszta#t

3D elementu przez sukcesywne dodawanie kolejnych

warstw

• Rapid Tooling – to Rapid Prototyping wykorzystywany do

wykonywania narz$dzi (form, kokil, t#oczników). G#ówna

ró%nica pomi$dzy RP i RT polega przede wszystkim na

wykonaniu „negatywu” przedmiotu oraz na uwzgl$dnieniu

wszelkiego rodzaju skurczów, pochyle' odlewniczych itp

• Elektrochemiczne roztwarzanie – reakcje

elektrochemiczne które zachodz" w obszarze

przyanodowym (materia# PO), w wyniku których

atomy anody dyfunduj" do szczeliny

mi$dzyelektrodowej

• Erozja strumieniowa – je%eli energia dostarczana

jest w postaci skoncentrowanego strumienia np.

wody lub wody zmieszanej z proszkiem ciernym,

albo jonów, elektronów czy fotonów

Definicje niektórych poj!$

• Holograficzne zestalanie cieczy – to tak%e proces

fotopolimeryzacji w którym wewn"trz pojemnika

z ciek#ym fotoczu#ym monomerem, wy wietlany

jest obraz holograficzny, w wyniku czego ulega

zestaleniu monomer w kszta#cie 3D

• Wytwarzanie warstw strumieniem kropli materia#u

– polega na osadzaniu kropli stopionego materia#u

wytworzonych z u%yciem dysz. Dysza wyrzuca

stopione krople w kierunku powstaj"cego

elementu, które tworz" kolejne warstwy

• Stereolitografia – jedna z metod RP polegaj"ca na

utwardzaniu kolejnych warstw fotopolimeru (o,1 –

0,2 mm) przez o wietlanie wi"zk" wiat#a

laserowego

• Utwardzanie warstwowe – jedna z metod RP

tak%e wykorzystuj"ca fotopolimeryzacj$ ciek#ego

polimeru. W przeciwie'stwie do Stereolotografii,

gdzie laser na wietla „punkt po punkcie”, w tej

metodzie na wietlaniu podlega ca#a powierzchnia

za pomoca lampu UV, poprzez mask$ uzyskan"

przez naniesienie toneru na p#ytk$ szklan"

Obróbka elektroerozyjna

• Wy#adowania w postaci impulsów elektrycznych „dr"%"”

materia#. Podczas obróbki elektroerozyjnej erozji ulega

tak%e elektroda.

Obróbka elektroerozyjna

Przede wszystkim dla materia#ów przewodz"cych pr"d.

Usuwanie materia#u (erozja) – w wyniku parowania, topienia i

rozrywania materia#u na wskutek napr$%e' cieplnych.

Schemat cybernetyczny obróbki elektroerozyjnej

Podstawowe parametry obróbki

elektroerozyjnej

• Amplituda impulsów napi$cia (60 – 120 V)

• Amplituda nat$%enia pr"du roboczego (2 – 120 A)

• Czas impulsów i czas przerwy (2 – 2000 us)

• Rodzaj i w#a ciwo ci dieelektryka

• Rodzaj i w#a ciwo ci materia#u elektrody (przewodno &

elektryczna, cieplna, temperatura topnienia, itp.)

• Biegunowo & elektrody i P.O.

• Ci nienie i wydatek dieelektryka

Czynniki ustalone

Czynniki Wyj ciowe

• Sk#ad chemiczny i struktura materia#u

obrabianego

• Rodzaj i w#a ciwo ci materia#u elektrody

roboczej

• Typ obrabiarki i jej charakterystyki robocze

• Kszta#t i wymiary pó#fabrykatu i gotowego

wyrobu

• Zu%ycie elektrody

• Wydajno & obróbki

• Chropowato & powierzchni

• Grubo & warstwy zmienianej

Odmiany obróbki elektroerozyjnej

Czynniki zak"ócaj%ce

• Dr"%enie elektroerozyjne

• Wycinanie elektroerozyjne

• Obróbka uniwersalnymi elektrodami

(frezowanie elektroerozyjne)

• Losowe zak#ócenia procesu

• Dryf czasowy parametrów

Wycinanie elektroerozyjne

Elektroda w postaci drutu o rednicy 0,05- 3 mm. Drut jest

przewijany i przemieszczany wzd#u% trajektorii w

p#aszczy(nie X-Y

Schemat dr%#enia elektroerozyjnego

Wydajno $ obróbki zale#y od:

Frezowanie elektroerozyjne (elektrodami

uniwersalnymi)

Dotyczy obróbki kszta#towej za pomoc" elektrody o prostych

kszta#tach. Wymaga to sterowania CNC. Elektroda w postaci

walca mo%e wirowa& z du%" pr$dko ci"

• Wzrostu parametrów elektrycznych

• Wzrostu posuwu

Zalety i wady obróbki elektroerozyjnej

• Mo%liwo & obróbki ka%dego materia#u który przewodzi

pr"d

• Mo%liwo & obróbki przedmiotów kruchych bez p$kania

(brak si# skrawana)

• Mo%liwo & osi"gania dok#adno ci 0,01 – 0,1 mm

• Zu%ywanie si$ elektrody

• Gorsze w#a ciwo ci warstwy wierzchniej (wskutek

przegrzania, wyrywania, p$kania)

• Ma#a wydajno & obróbki

• Niekorzystne oddzia#ywania na rodowisko (parowanie

dieelektryka)

Chropowato $ powierzchni zale#y od:

• Obni%ania parametrów elektrycznych

• Obni%ania posuwu

Obróbka elektrochemiczna

Ciecz musi posiada& w#a ciwo ci przewodzenia pr"du, jest

wi$c elektrolitem. Jest to najcz$ ciej wodny roztwór soli

NaCl.

Proces elektrolizy zaczyna si$ po przy#o%eniu napi$cia do

anody i katody. Pr$dko & tego procesu w pierwszym rz$dzie

zale%y od pr"du p#yn"cego przez elektrolit. Z prawa

Faraday’a wynika %e masa usuwanego materia#u:

M = !km I t

Jest to taki rodzaj obróbki w którym wykorzystuje si$ roztwarzanie

materia#u zgodnie z prawem Faraday’a.

Materia# pod#"czony jest do anody (dodatnie (ród#o pr"du) a elektroda

robocza jest katod" (ujemny biegun). Podstawowa reakcja chemiczna

zachodzi na powierzchni anody, tj jonizacja jej atomów. Jony materia#u

anody np. Fe2+ dyfunduj" w g#"b szczeliny mi$dzyelektrodowej. W ich

wyniku tworz" si$ wodorotlenki np. Fe(OH)2

a obj$to & materia#u:

V = !kv I t

Gdzie: !– wydajno & pr"dowa procesu roztwarzania

kv, km – obj$to ciowy i masowy równowa%nik

elektrochemiczny

Parametry obróbki elektrochemicznej

Obróbka elektrochemiczna

• !rednia g$sto & pr"du: 10 – 1000 A/cm2

• Napi$cie mi$dzyelektrodowe: 5 – 30 V

• !rednia g$sto & mocy: 50 – 10 000 W/cm2

• Pr$dko & przesuwu elektrody roboczej: 0 – 100 mm/min

• Liczba obrotów elektrody: 0 – 100 obr/min

• Posuw poprzeczny elektrody: 0 – d (d – rednica elektrody)

• Pr$dko & przep#ywu elektrolitu: 0 – 100 m/s

• Ci nienie elektrolitu: na wlocie do szczeliny: 0 – 3 Mpa

• Temperatura elektrolitu

• St$%enie elektrolitu

• Grubo & szczeliny: 0,05 – 1,5 mm

• Czas obróbki: 1 – 200 s

• Czas impulsu napi$cia

• Amplituda nat$%enia pradu

Natomiast nat$%enie pr"du I zale%y od przep#ywu pr"du

przez szczelin$:

j = ("(U – E))/s

gdzie:

j – przep#yw pr"du przez szczelin$ (g$sto & pr"du)

" – elektryczna przewodno & elektrolitu

U – napi$cie pomi$dzy elektrodami

E – spadek potencja#u w warstwach przyelektrodowych

S – grubo & szczeliny mi$dzyelektrodowej

obróbka ubytkowa wykład - po 6.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: